Фотодиоды типа ФД-320, ФД-611 применялись в системах дистанционного управления телевизорами серий 2,3,4-УСЦТ. С развитием телевизионной аппаратуры в России появились более совершенные аппараты серий 5,6,7-УСЦТ, использующие, в основном, импортную элементную базу. Фотодиоды сменились интегральными фотоприемниками, содержащими как фотодиод, так и усилитель-формирователь. А фотодиоды ФД-320, ранее очень деффицитные, появились в свободной продаже.
Фотодиод ФД-320 рассчитан на прием инфракрасного излучения, излучаемого ИК-светодиодами, но, как показывает опыт, ФД-320 очень хорошо реагирует и на видимый свет, особенно, когда он используется как фоторезистор (в обратном включении). Поэтому, его можно с успехом применять в устройствах, регистрирующих уровень видимого света. Одно из традиционных применений фотодиода — управление освещением, в автоматах, включающих свет на закате, и выключающих его с рассветом.
На рисунке 1 показана схема несложного автомата "ночь-день". Датчик света — фотодиод VD1. В затемненном состоянии обратное сопротивление этого фотодиода примерно такое же как и у обычного кремниевого диода. При освещении, это сопротивление резко уменьшается. Сопротивление фотодиода и резистор R3 образуют делитель напряжения. Сопротивление R3 устанавливается таким образом, чтобы при недостаточной освещенности напряжение в точке соединения R3 и VD1 воспринималось триггером Шмитта на D1.1 и D1.2 как уровень логического нуля, и этот триггер Шмитта устанавливался в нулевое положение. Но,при достаточной освещенности, он переходит в единичное состояние.
Таким образом, при достаточной освещенности на выходе D1.2 будет единица, эта единица инвертируется элементом D1.3, и нуль, с его выхода, поступает на базу VT1. Транзистор закрыт, тиристор тоже закрыт и лампа освещения Н1 погашена. При недостаточной освещенности на выходе D1.2 нуль, а на выходе D1.3 — единица и тиристор VS1 открыт, а лампа зажжена. Переключатель S1 служит для принудительного включения лампы.
Напряжение от сети выпрямляется мостовым выпрямителем на VD3. Этим пульсирующим напряжением питается лампа освещения. Микросхема питается от параметрического стабилизатора на R4 и VD2.
Лампа может быть мощностью до 150 Вт. Этого более чем достаточно для освещения подъезда или небольшого дворика. Если мост КЦ402 заменить более мощным, например, собранным на диодах КД226, и тиристор КУ201 заменить на КУ202, то максимальная мощность будет до 1000 Вт.
Микросхему К561ЛА7 можно заменить аналогами серий К1561, К176, КА561, ЭКР561. Тиристор и диоды выпрямителя должны быть на напряжение не ниже 300 В.
Вторая конструкция — электронный регулятор яркости цветного телевизора 3-УСЦТ.
Отечественные кинескопы, применяемые в 3-УСЦТ, особенно 61ЛК5Ц, не отличаются высокой номинальной светоотдачей. Поэтому, телевизор, обычно располагают в темном месте комнаты, так чтобы свет от окон не попадал на экран. Днем, чтобы хотя-бы, можно было различать изображение, яркость приходится прибавлять, правда, при этом ухудшается четкость и баланс белого, появляются искажения от перегрева люминофора. Вечером, когда просмотр происходит а затемненном помещении, яркость убавляют, и зрительное восприятие картинки существенно улучшается. Но, если, в это время, кто-то включит свет в комнате, изображение становится неразличимым, и какие-то эпизоды фильма утрачиваются.
Чтобы этого не происходило можно ввести в схему регулировки яркости телевизора 3-УСЦТ автоматический двухступенчатый регулятор, который будет прибавлять яркость каждый раз, как только будет увеличиваться освещенность помещения, и убавлять яркость при понижении освещенности.
Рис. 2
Принципиальная схема такого устройства показана на рисунке 2. Так же как и схема на рисунке 1, эта, содержит фотодатчик на VD1, триггер Шмитта на D1.1 и D1.2. Разница в исполнительном устройстве и питании.
При затемненном помещении на выходе элемента D1.3 единица, это приводит к открыванию транзисторного ключа на VT1, который между движкомрезистора регулировки яркости и общим минусом питания включает шунтирующий резистор R6. Это приводит к понижению напряжения на движке резистора-регулятора яркости и, как следствие, понижению яркости изображения. Степень этого понижения зависит от сопротивления R6 и устанавливается экспериментально (подстраивая R6).
При повышенной освещенности (например, если включили свет в комнате) логический уровень на выходе D1.3 меняется на нуль, и транзистор VT1 закрывается. Резистор R6 больше не влияет на регулятор яркости и яркость экрана повышается до значения, установленного регулятором телевизора.
Данным устройством можно дополнить и любой другой телевизор. В том случае, если у того телевизора зависимость яркости от управляющего напряжения обратная, нужно просто исключить инвертор D1.3 или включить последовательно с ним четвертый свободный инвертор микросхемы.
Узел подключается трехпроводным кабелем к плате А9.1 БУ-14 (на схеме показаны номера контактных точек платы БУ-14, к которым подключается узел). Если в телевизоре другой блок управления, то вывод резистора R6 нужно подключить к контакту платы управления, от которого идет провод регулировки яркости на узел цветности. Общий провод узла нужно соединить с общим проводом узла управления или цветности. Резистор R4 подключить к шине +12 В источника питания.
Микросхема D1 - К561ЛА7 или К561ЛЕ5, микросхему "К176" использовать не желательно, потому что напряжение питания +12В для неё уже предел. Конструктивно, фотодиод лучше установить на задней пластмассовой стенке телевизора, так чтобы он смотрел вверх. В этом случае на него будет попадать только свет, отраженный от потолка комнаты, от люстры, лампы, окна, и не будет попадать излучение от работающего кинескопа.
Рис. 3
Третья конструкция очень проста, её можно порекомендовать начинающему радиолюбителю. Это игрушка, которая двигается на свет электрического фонарика (рисунок 3). Такой схемой можно оснастить модель танка или вездехода на гусеницах, у которого каждая гусеница приводится от отдельного электродвигателя. Управлять такой игрушкой можно при помощи электрического фонарика. Она будет двигаться на свет, почти так же как ночные насекомые летят на свет уличного фонаря, и изменять направление своего движения, если фонарик перемещается.
Рис. 4
Фотодиоды располагаются по бокам игрушки, направленные линзами вперед, так чтобы между ними был непрозрачный корпус игрушки (рисунок 4). Фотодиод, расположенный слева должен управлять двигателем правой гусеницы, а расположенный справа, — двигателем левой гусеницы. Чувствительность фотодиодов устанавливается резисторами R1 и R2 отдельно для каждого фотодиода.
Если напряжение питания двигателей меньше 4,5 В, нужно питать микросхему от отдельного источника (например, от 9-вольтовой "Кроны", выпаяв R7, и подключив крону параллельно конденсатору С1, согласно полярности). Вообще, напряжение питания микросхемы может быть до 15 В.
Микросхема D1 — К561ЛЕ5 или К561ЛА7 (можно К1561, КА561, ЭКР561). Транзисторы КТ315 можно заменить на КТ3102, КТ815. Транзисторы КТ816 - на КТ814. Диоды КД522 можно заменить на КД521.
Не исключено, что во всех этих конструкциях можно использовать и любые другие фотодиоды от систем дистанционного управления отечественных телевизоров, такие как ФД-611, ФД-230 и другие. Или фоторезисторы.